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마이크로 크기로 제작된 약물전달 소재들

전문가 제언: ○ Micro Electro Mechanical Systems(MEMS)는 마이크로 기계 소자로 소형 저항체, 레버, beams, 기아 등을 이용하여 센서, 작동기, 밸브 및 여러 전자 마이크로 기계들을 생산한다. 이 마이크로 전자기술을 생명공학에 접목하면 현재까지 존재하지 않던 동력과 다양 다능한 새로운 기능의 기술을 개발할 수 있다. 마이크로 전자기술력을 나노 바이오시스템에 활용하면 최고로 신속하고 작은 생체적 합성 소자들을 설계할 수 있다. 즉, 바이오 엔지니어링을 혁신하는 생체 이식소자가 그 좋은 예이다.

○ 최근 대두되고 있는 biomedical MicroElectroMechanicalSystems (bioMEMS)의 영역은 광범위하다. 에너지가 풍부한 ATP 분자를 이용하여 세포 내에서 유영을 하는 분자 모터를 만드는 것부터 DNA의 작은 조각에 코드화 된 정보를 읽음으로서 질병에 노출 가능성을 사전 탐지하고 예측하는 고성능 진단소자에 이르고 있다. 또 전체적인 세포질 내용을 분석할 수 있는 시스템에 한 분자를 조작 시킬 수 있는 소자가 있는가 하면 고도로 집적된 마이크로 유체 소자로 나노 리터 크기의 샘플들을 자동으로 계속적으로 처리할 수도 있다.

○ 최근 들어 이 마이크로기술을 이용한 마이크로 제작기술은 약물전달 분야에서 최신의 마이크로 내지는 나노 제작기술에 의해 생산된 신 소자들의 혁명을 일으키고 있으며 이러한 소자들을 이용하여 마이크로나 나노레벨의 훌륭히 잘 조절되는 기능성 신 소자시스템들이 개발되고 있다. 이들은 나노입자 시스템, 바이오센싱 시스템 그리고 마이크로 크기로 제작된 마이크로전자 소자들이다. 이들 약물전달 소자들은 맞춤 약물전달을 가능하게 하여 약물의 치료효과를 극대화 시키고 있다.

○ 또 바이오 반응에 마이크로기계 기술을 이용하여 DNA 증폭 반응기를 만들어 Polymerase Chain Reaction(PCR)을 수행하며 이는 유전자학자들로 많은 양의 특정 가닥 DNA를 복제하여 확인, 내지는 타 실험에 사용하게 한다. 이 작은 PCR 반응실(reaction chamber)을 이용하면 PCR 반응시간을 줄일 수 있다. 통상적으로는 하나의 샘플을 증폭하기 위하여 반응을 여러 번 반복하나 이 반응기는 40μL의 DNA 용액을 가지고 6분 내에 전형적인 반응 한 사이클을 끝낸다.

저자: Hilt, JZ; Peppas, NA
자료유형: 학술정보